에너지관리기능사 필기시험 4회 핵심요약노트 및 실전테스트

📝 에너지관리기능사 필기시험 4회 핵심 요약노트

아래에 정리되어 있는 핵심포인트를 먼저 공부하신 후에

본 글 최하단에

실전테스트를 하시면 됩니다.

1. 자동제어 및 계측 (Automatic Control & Measurement)

신호 전달 방법의 특징

공기식: 시간이 오래 걸림, 전송 거리 약 100m ~ 150m, 시간 지연 큼 (느림)
유압식: 전송 거리 약 300m
전기식: 전송 거리 수 km, 시간 지연 작음 (빠름)
오르자트 가스 분석계: 배기가스 중 CO2, O2, CO 세 성분을 순서대로 측정하는 데 사용됩니다.
압력 측정 보호: 고온의 증기로부터 부르동관식 압력계의 손상을 막기 위해 사이펀관을 설치합니다.
자동제어 종류
- 인터로크 제어 (Interlock Control): 안전을 위해 설비 운전을 정지시키는 제어입니다. (예: 저수위, 압력 초과, 불착화 인터로크). 고연소 인터로크는 여기에 속하지 않습니다.
- 캐스케이드 제어 (Cascade Control): 1차 제어장치(주 제어)의 명령을 바탕으로 2차 제어장치(보조 제어)가 제어량을 정밀하게 조절하는 측정 제어 방식입니다.

2. 연소 및 연료 (Combustion and Fuel)

연소의 기본 원리

비등 (Boiling): 액체가 특정 온도 이상으로 가열되어, 증기압이 주위 압력보다 커져 액체의 표면뿐만 아니라 내부에서도 기화(증기 기포 발생)하는 현상입니다.
보일의 법칙 (Boyle's Law): 모든 가스는 온도가 일정할 때, 가스의 비체적(체적)은 압력에 반비례합니다. (V는 1/P에 비례)
공기비 (m) 관련 공식
- 과잉 공기율: (m - 1) x 100%
- 완전연소 시 실제 공기비: 기체 연료가 가장 낮습니다. (예: 프로판, 도시가스)

연료의 발열량 계산

저위 발열량과 고위 발열량의 관계 (공식)
- 저위 발열량 = 고위 발열량 - 600 x (9 x 수소함량 + 수분함량)
- (단위: kcal/kg)
예시 (중유): 수소 12%(0.12), 수분 0.4%(0.004)이고 저위 발열량이 9,850 kcal/kg일 때, 고위 발열량은 약 10,500 kcal/kg 입니다.

버너 종류

예혼합 연소방식 버너 (기체 연료): 저압 버너, 고압 버너, 송풍 버너.
중질유 연소방식: 초음파식 버너.

3. 보일러의 종류와 특징

보일러 종류별 특징

수관식 보일러:
- 특징: 고압, 대용량에 적합
- 보유수량: 적음 (부하변동 시 압력 변화 큼)
- 용량조절: -
- 적합 용량: 증발량이 많아 대용량에 적합
- 파열 위험: 파열 시 피해가 작음 (원통형 대비)
주철제 보일러:
- 특징: 저압용, 내식성이 우수함
- 보유수량: 보유수량이 많음
- 용량조절: 섹션 증감으로 용량 조절 용이
- 적합 용량: 소용량에 적합
- 파열 위험: 저압이므로 파열 시 피해가 작음
노통 이음: 노통의 약한 단점을 보완하기 위해 약 1m 정도의 노통 이음을 설치하는데, 이를 아담슨 조인트라고 합니다.
과열기 종류 (전열방식): 복사형, 대류형(접촉형), 복사·대류형(복사·접촉형). 병행류형은 해당되지 않습니다.

보일러 용량 및 효율

보일러 효율 (열효율) 공식:
- 보일러 효율(%) = [물의 양 x 물의 비중 x 변화 온도 / 공급 열량] x 100
- 예시: 400kg 물을 20ºC에서 80ºC로 가열 (온도 변화 60ºC)하는 데 40,000 kcal 공급 시, 효율은 [400 x 1 x 60] / 40,000 x 100 = 60% 입니다.
증발 배수 공식:
- 증발 배수 = 증기량 / 연료량
상당 증발량 공식:
- 상당 증발량 계산식에 보일러의 효율 값은 필요하지 않습니다. (필요 요소: 실제 증발량, 증기 엔탈피, 급수 엔탈피)
- 상당 증발량 = [실제 증발량 x (증기 엔탈피 - 급수 엔탈피)] / 539
kW 환산: 1 kWh는 860 kcal에 해당합니다. (50 kW x 860 kcal/h = 43,000 kcal/h)

4. 보일러 급수 처리 및 안전 관리

급수 처리의 목적

직접적인 목적: 스케일 생성 및 고착 방지, 부식 발생 방지, 가성 취화 발생 감소, 포밍/프라이밍 방지. (배관 내 수격작용 방지는 해당되지 않습니다.)
외처리 (외부 처리) 종류: 여과법, 증류법, 기폭법, 탈기법, 화학적 처리법 (석회소다법, 이온교환법). (청관제 사용법은 내처리(내부 처리)입니다.)
캐리오버 (Carryover, 기수공발): 보일러수 중에 용해된 고형분이나 수분이 증기의 흐름에 따라 발생 증기에 포함되어 분출되는 현상입니다.
비수 방지관: 증기의 발생이 활발할 때 드럼 내 증기 취출구에 부착하여 증기 속의 수분 취출을 방지해 주는 관입니다.
물의 임계점: 포화수가 증발 현상이 없고 액체와 기체의 구별이 없어지는 지점입니다.
- 임계 온도: 374.15ºC
- 임계 상태에서의 증발 잠열은 0 입니다.

안전 및 운전 관리

안전 밸브 설치 기준 (증기 보일러): 2개 이상 설치. (단, 전열 면적이 50 제곱미터 이하인 경우 1개 이상)
증기 건도 기준: 강철제 보일러 98% 이상, 주철제 보일러 97% 이상.
소음 기준 (강철제 보일러): 송풍기 소음은 95 dB 이하이어야 합니다.
연료 배관 고정 장치 간격: 관경이 13 mm 이상 33 mm 미만인 경우 2 m마다 설치. (예: 25 mm 배관은 2 m마다)
열효율 향상 대책: 연소실 내의 온도를 높여야 합니다.
운전 정지 순서:
1. 연료 공급 정지
2. 공기 공급 정지
3. 급수하여 압력을 낮추고 급수 펌프 정지
4. 증기 밸브 차단
5. 드레인 밸브 개방 (Open)
6. 댐퍼 폐쇄 (Close)
수면계 점검 순서: 물콕 및 증기콕을 닫는다, 드레인 콕을 열어 물이 나오는지 확인하는 것이 가장 먼저입니다.
주증기 밸브 개방 (워터해머 방지): 워터해머 방지를 위해 주증기 밸브는 천천히 열어 증기를 조금씩 보내 관을 따뜻하게 해야 합니다. (단번에 완전히 열면 안 됨)
보일러 수리 시 안전: 파이프 렌치는 망치 대용으로 사용하면 안 됩니다.
보일러 관리자 준수 사항: 관리하는 보일러 검사 시에는 입회하여야 합니다.
소형/주철제 보일러 옥내 설치 거리: 동체 최상부로부터 천장까지의 거리는 0.6 m 이상이어야 합니다.

5. 난방 및 열전달

열의 이동: 온도차가 클수록 이동하는 열량은 증가합니다.
통풍 방식: 통풍 저항이 큰 대형/고성능 보일러에 널리 사용되는 것은 평형 통풍 방식 (압입통풍 + 흡입통풍)입니다.
증기 난방 (환수 방식):
- 진공 환수식 증기 난방: 증기의 순환과 응축수 배출이 빠르고 방열량 조절이 광범위하며, 대규모 난방에 많이 채택됩니다.
복사 난방의 특징 (장점):
- 실내 온도 분포 균일, 쾌감도 높음.
- 바닥면 이용도 높음.
- 실내 공기 대류 적음 (먼지 상승 적음).
- 실내 평균 온도가 낮아 손실 열량이 작습니다. (크다가 오답)
방열기 밸브: 그랜드 패킹을 사용하지 않고 금속 벨로스로 밸브 축을 감싸 누설을 방지하는 밸브로, 팩 레스 밸브라고도 합니다.
난방 부하 계산: 실내 조명 등 열 발생원에 의한 취득 열량은 난방 부하 계산 시 고려하지 않습니다.

6. 에너지이용합리화법

법의 목적: 에너지의 수급 안정, 합리적이고 효율적인 이용 증진, 환경 피해 감소, 지구 온난화 최소화. (비효율적인 이용 증진이 오답)
에너지 다소비 사업자 기준: 연료 · 열 및 전력의 연간 사용량 합계가 2천 toe (티오이) 이상인 자.
철금속 가열로 기준: 정격 용량이 500,000 kcal/h를 초과하는 노.
에너지 사용 계획 포함 사항: 수요 예측 및 공급 계획, 수급 영향 분석, 이용 효율 향상 방안. (열사용기자재의 판매 계획은 포함되지 않습니다.)
열사용기자재 중 소형 온수 보일러 적용 범위:
- 전열 면적 14 제곱미터 이하이며, 최고 사용 압력이 0.35 MPa 이하의 온수를 발생하는 보일러.
한국에너지공단 위탁 업무가 아닌 것: 검사 대상 기기 관리자의 자격 기준 제정 (이는 산업통상자원부장관 또는 시·도지사의 고유 업무입니다).

핵심포인트에 대한 공부가 되셨다면

아래에 실전테스트로 문제를 풀어보실까요~

스터디윤 유튜브 영상 문제풀이를 들으면서

문제를 풀어보실 수도 있습니다.

🎬 스터디윤 유튜브 문제 풀이영상

에너지관리기능사 4회

"스터디윤닷컴 실전테스트(CBT)를 200% 활용하는 합격 비법! ✍️"

실전테스트를 마친 후,

틀린 문제를 그냥 지나치지 마세요.

틀린문제를 오답 노트에 직접 적으며

정리하는 과정이

합격을 결정짓는 핵심입니다.

아래 배너를 통해

스터디윤이 추천하는 '오답노트 세트'를

구매하시면

추가 비용 부담없이

'스터디윤 후원'도 하실 수 있습니다.

"이 포스팅은 쿠팡 파트너스 활동의 일환으로, 이에 따른 일정액의 수수료를 제공받습니다."

이 블로그 검색